Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania eksperymentalne absorbentów do pozyskiwania CO2 z gazów odlotowych w procesie Solvaya

Chwoła T., Spietz T., Tatarczuk A., Krótki A., Stec M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

979--984

PL

Przedstawiono wyniki badań absorpcji chemicznej ditlenku węgla w 30-proc. monoetanoloaminie, 30-proc. 2-amino-2-metylopropanolu + 10-proc. piperazynie i 6-proc. roztworze amoniaku. Badania przeprowadzono w instalacji laboratoryjnej (o wydajności do 5 m3/h) dla komponowanych strumieni gazowych, które zawartością CO2 odpowiadały gazom występującym w przemyśle sodowym. Zbadano wpływ różnych parametrów procesowych na efektywność i energochłonność procesu absorpcji CO2 (strumień ciepła do regeneracji, temperatura absorbentu wpływającego do kolumny absorpcyjnej, stosunek przepływu cieczy absorpcyjnej do gazu wlotowego (L/G), ciśnienie w kolumnie absorpcyjnej i desorpcyjnej). Przeprowadzone badania pozwoliły na porównanie skuteczności przebadanych absorbentów zastosowanych do wychwytu CO2 z gazów zawierających 10 i 30% obj. CO2.

EN

Aq. solns. of NH2CH2CH2OH (30%), NH2Me2CH2OH (30%) + piperazine (10%) or NH3 (6%) were used for removal of CO2 by absorption from CO2-contg. air (10 or 20% by vol.) under lab. conditions (gas flow 5 m3/h, temp. 20-45°C, pressure 100–130 kPa). The solvents were recovered by stripping CO2 for recycling. The lowest energy demand was found for NH3 at 10% CO2 concn. (6.2 MJ/kg CO2) and for amine mixt. at 30% CO2 concn. (8.2 MJ/kg CO2).

2

Odnawialny metanol jako paliwo oraz substrat w przemyśle chemicznym

Dobras S., Więcław-Solny L., Chwoła T., Krótki A., Wilk A., Tatarczuk A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 98

27--37

PL

W artykule przeanalizowano udział odnawialnych źródeł energii w światowej produkcji energii elektrycznej. Zwrócono uwagę na skalę rozwoju i wzrost znaczenia OZE w światowej gospodarce, jak również na problemy i wyzwania wiążące się ze zmienną wydajnością dobową jak i godzinową tych źródeł. Zaprezentowano sposób chemicznej konwersji nadwyżek energii do odnawialnego paliwa w postaci metanolu. Odniesiono się do wymogów Unii Europejskiej na rok 2020 oraz 2030 w sprawie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, co wiąże się z dalszą koniecznością rozwoju odnawialnych źródeł energii, w szczególności z poprawą ich wydajności. Opisano magazynowanie energii jako jeden ze sposobów, który może doprowadzić do poprawienia konkurencyjności energii uzyskiwanej z odnawialnych źródeł do tej uzyskiwanej w sposób konwencjonalny. Przedstawiono sposób, pozwalający na konwersje ditlenku węgla z wodorem otrzymywanym z wykorzystaniem nadprodukcji energii odnawialnej. Dokonano przeglądu zastosowania metanolu w przemyśle chemicznym oraz przedstawiono udziały w różnych gałęziach światowego rynku, jak również zwrócono uwagę na dynamiczny wzrost jego zużycia. W artykule opisano wykorzystanie odnawialnego metanolu jako surowca do produkcji paliw w postaci czystej oraz po konwersji do eteru dimetylowego (DME), jak również estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAMEs). Zwrócono uwagę na wyzwania i konieczność modyfikacji silników spalinowych związanych ze stosowaniem czystego metanolu jak i jego mieszanin z benzyną.

EN

In this article, the contribution of renewable energy sources (RES) to the worldwide electricity production was analyzed. The scale of development and the importance of RES in the global economy as well as the issues and challenges related to variability of these sources were studied. In addition, the chemical conversion of excess energy to renewable methanol has been presented. The European Union regulations and targets for the years 2020 and 2030 concerning greenhouse gases reduction were taken into consideration. These EU restrictions exact the further development of renewable energy sources, in particular, the improvement of their efficiency which is closely related to economics. Moreover, as a part of this work, energy storage were described as one of the ways to increase the competitiveness of renewable energy sources with respect to conventional energy. A method for the conversion of carbon dioxide separated from high-carbon industries with hydrogen obtained by the over-production of green energy were described. The use of methanol in the chemical industry and global market have been reviewed and thus an increasing demand was observed. Additionally, the application of renewable methanol as fuels, in pure form and after a conversion of methanol to dimethyl ether and fatty acid methyl esters has been discussed. Hence, the necessity of modifying car engines in order to use pure methanol and its combination with petrol also was analyzed.

3

Magazynowanie energii w postaci metanu jako forma utylizacji CO₂ w energetyce

Wilk A., Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Spietz T., Chwoła T., Krótki A., Stec M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 5

1146--1151

PL

W związku z polityką energetyczno-klimatyczną istotnym problemem energetyki węglowej staje się opracowanie efektywnych metod ograniczania emisji ditlenku węgla (wychwytu i zagospodarowywania) oraz magazynowania nadmiarowej energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Jedną z metod umożliwiających równoczesną utylizację CO2 i magazynowanie energii jest synteza paliw z CO₂ i wodoru. Przedstawiono przegląd głównych zagadnień dotyczących utylizacji CO₂ do paliw, a w szczególności do metanu. Zaprezentowano metody otrzymywania substytutu naturalnego gazu ziemnego SNG (substitute natural gas), przegląd stosowanych rozwiązań reaktorów oraz głównych europejskich i krajowych projektów PtG (power-to-gas). Przedstawiono również techniczne i ekonomiczne kwestie związane z utylizacją ditlenku węgla połączoną z magazynowaniem nadmiarowej energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych (OZE).

EN

A review, with 14 refs., of catalytic proceses for CO₂ conversion by hydrogenation to MeH esp. under development in Poland.

4

Badania absorpcji CO2 w wodnym roztworze amoniaku na potrzeby oczyszczania gazów odlotowych z przemysłu sodowego

Chwoła T., Spietz T., Jastrząb K., Więcław-Solny L., Wilk A.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

41--46

EN

This paper presents results of studies of carbon dioxide capture process and its efficacy using ammonia aqueous solution. The studies were conducted in a laboratory stand (installation capacity up to 5 m3/h), where CO2 content of the inlet gas corresponded to gas emissions from soda ash manufacturing lines. Influence of the following process parameters on CO2 removal efficiency and energy consumption were investigated: power of the desorption column/stripper heater, temperature of the inlet lean solvent, liquid to gas ratio (L/G) and pressure in both the adsorption and desorption columns. The studies allowed determination of optimal process parameters of CO2 separation from the purified gas using aqueous ammonia at various CO2 concentrations in the range 10–30% (vol.). The most favorable liquid to gas ratio (L/G) for the feed gas with 10% CO2 content was 10–13 kg/kg, for the gas with 20% CO2 – 17–20 kg/kg while for 30% CO2 – 19–22 kg/kg. The optimum temperature of the lean amine directed to the absorption column was 25oC, while the most favorable pressure there was 130 kPa. Total ammonia losses in the laboratory installation, primarily related to its emission from the absorption column, were about 40 gNH3/h at 25oC.

PL

Przedstawiono wyniki badań przebiegu i skuteczności procesu absorpcji dwutlenku węgla metodą amoniakalną. Badania przeprowadzono w instalacji laboratoryjnej (o wydajności do 5 m3/h), do której wprowadzano gaz o zawartości CO2 odpowiadającej gazom występującym w przemyśle sodowym. W testach laboratoryjnych zbadano wpływ parametrów procesowych na sprawność i energochłonność procesu absorpcji CO2, takich jak moc grzałki kolumny desorpcyjnej, temperatura absorbentu wpływającego do kolumny absorpcyjnej, stosunek ilości cieczy absorpcyjnej do ilości gazu wlotowego (L/G) oraz ciśnienie panujące w kolumnie absorpcyjnej i kolumnie desorpcyjnej. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie optymalnych parametrów procesowych separacji CO2 z użyciem wodnego roztworu amoniaku z oczyszczanego gazu o stężeniu CO2 w zakresie 10÷30% (obj.). Najkorzystniejsza wartość stosunku L/G w przypadku oczyszczanego gazu o zawartości 10% CO2 wynosiła 10÷13 kg/kg, gazu o zawartości 20% CO2 – 17÷20 kg/kg oraz gazu o zawartości 30% CO2 – 19÷22 kg/kg. Optymalna temperatura roztworu zregenerowanego kierowanego do kolumny absorpcyjnej wynosiła 25oC, natomiast najkorzystniejsze ciśnienie w kolumnie absorpcyjnej wynosiło 130 kPa. Całkowite straty amoniaku w instalacji laboratoryjnej, związane przede wszystkim z jego emisją z kolumny absorpcyjnej, w temperaturze 25oC wynosiły około 40 gNH3/h.

5

Catalytic carbon dioxide hydrogenation as a prospective method for energy storage and utilization of captured CO2

Więcław-Solny L, Wilk A., Chwoła T., Krótki A., Tatarczuk A., Zdeb J.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 4

213--218

EN

The article addresses the problem of carbon dioxide utilization through conversion with hydrogen to gaseous fuels. It describes methods which can be used to obtain Substitute Natural Gas (SNG) with as well as reactors where methanation process can be guided. There has been highlighted different economic and technical issues linked with carbon dioxide utilisation for production of methane. The last part of the article introduces global and local projects involved in developing this technology.

6

Badania pilotowe procesu aminowego usuwania CO2 w Elektrowni Jaworzno II

Krótki A., Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Stec M., Śpiewak D., Wilk A., Spietz T., Chwoła T.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 90

93--103

PL

Badania procesu usuwania CO2 ze spalin klasycznych bloków węglowych stanowiły jeden z głównych elementów Strategicznego Programu Badawczego realizowanego w latach 2010-2015. W strukturze krajowej energetyki, opartej w głównej mierze na węglu, badania te mają znaczenie strategiczne w aspekcie konieczności obniżenia emisji gazów cieplarnianych, w tym CO2, z procesów generacji energii elektrycznej, zgodnie z wymaganiami polityki klimatyczno-energetycznej UE. W artykule przedstawiono wyniki prac realizowanych w Elektrowni Jaworzno, gdzie w 2014 roku przeprowadzono testy na instalacji pilotowej aminowego usuwania CO2, w których skupiono się na określeniu wpływu konfiguracji procesowych na sprawność i energochłonność procesu usuwania CO2. Zgodnie z danymi literaturowymi zaawansowane modyfikacje procesowe technologii mycia aminowego, obok doboru specjalnych roztworów absorpcyjnych pozwolą na dalsze obniżenie energochłonności instalacji usuwania CO2 ze spalin, które współpracując z blokiem energetycznym będą miaty bezpośredni wptyw na obniżenie sprawności takiego bloku. Otrzymane wyniki badań dla przedstawionego w pracy wariantu przepływu z rozdzielonymi strumieniami roztworu i międzystopniowym chłodzeniem, w stosunku do klasycznego układu przepływowego, wykazały wzrost sprawności usuwania CO2 średnio o około 8% oraz redukcję zapotrzebowania cieplnego średnio o około 7%. Wyniki te są zgodne z danymi literaturowymi, które do tej pory opierały się głównie na obliczeniach modelowych i symulacyjnych pracy bloków w systemie CCS.

EN

Research of the Carbon Capture process from flue gases was one of the main elements of the Strategic Research Program carried out in 2010-2015. According to the Climate and Energy Policy of the European Union, this research is very important for the national energy sector which is mostly based on coal combustion processes. The article presents the results of the work - amine based pilot plant tests carried out at Jaworzno Power plant in 2014. These test were focused on determining the impact of process configuration on performance and energy consumption of the Carbon Capture Process (CCP). The advanced modifications of the CCP, together with the special solvent selection allow for further energy consumption reduction of the CO2 removal from flue gases. The CCP energy consumption impacts on the power block efficiency reduction. The obtained results for the split streams flow and interstage cooling showed an increase of CO2 removal efficiency of about 3 to 8 percentage points, and a reduction of heat demand of approximately 5 percentage points compared to the classic flow system. These results are in line with the model calculations and simulation work presented in the world's literature.

7

Ocena energochłonności procesu koksowania węgla z zastosowaniem metody uzgadniania bilansów substancji i energii

Szega M., Kosyrczyk L., Chwoła T.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

681-685

PL

Podano przykład obliczeniowy uzgadniania bilansów substancji i energii w procesie koksowania węgla za pomocą metody rachunku wyrównawczego. Sformułowano równania bilansowe dla komory grzewczej oraz komory koksowania węgla baterii koksowniczej z uwzględnieniem infiltracji gazu surowego do komory grzewczej. Do uzgadniania bilansów zastosowano metodę uogólnioną rachunku wyrównawczego, umożliwiającą przypisanie skończonej wartości niepewności oszacowania wielkości nie mającej statusu pomiaru rzeczywistego w procesie. Wykorzystując uzyskane z obliczeń uzgadniania bilansów uwiarygodnione dane procesowe, wyznaczono wskaźnik jednostkowego zużycia energii chemicznej gazu w procesie koksowania węgla.

EN

Chem. element (C, S, O, N, H) and energy balances were performed for heating and coking chambers of a coke oven battery to est. the gas energy consumption in the coal coking process.

8

Instalacja półtechniczna do odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym

Chwoła T., Winkler M.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2014

|

11-12

15--20

PL

Doświadczalne instalacje odgazowania paliw stałych wykorzystywane są w wielu krajach w badaniach procesu odgazowania. Najbardziej znaną i rozpowszechnioną technologią odgazowania paliw jest proces koksowania węgla. Na podstawie oceny jakości koksów otrzymanych w wyniku doświadczalnego koksowania mieszanek węglowych, możliwe jest prognozowanie parametrów jakościowych koksu produkowanego w warunkach przemysłowych. W publikacji przedstawiono charakterystykę oraz możliwości wykorzystania doświadczalnej instalacji odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym w obszarze badań związanych z procesem pirolizy paliw stałych.

EN

Experimental installations to investigation of devolatilization process exist in many countries. The most known and prevalent devolatilization technology is coal coking process. Based on the quality parameters related to properties of coke obtained from coal blends coking, it is possible to predict the coke quality produced in industrial- scale chambers. This paper presents characteristic of experimental installation for solid fuels devolatilization (fixed bed reactor) and possibility for application this installation to investigate solid fuels pyrolysis.

9

Zawór regulacyjno-odcinający jako element systemu regulacji ciśnienia gazu surowego w komorach koksowniczych – ZaReO

Fitko H., Chwoła T.

Karbo

|

2014

|

Nr 3

142--151

PL

Celem publikacji jest przedstawienie założeń techniczno-technologicznych redukcji emisji niezorganizowanej z drzwi piecowych i otworów technologicznych baterii koksowniczej realizowanej za pomocą Systemu Regulacji Ciśnienia Gazu Surowego „ZaReO”. Zaprezentowano koncepcję techniczną i rozwiązanie konstrukcyjne Zaworu Regulacyjno-Odcinającego, który jest głównym elementem wykonawczym Systemu Regulacji Ciśnienia. Opisano sposób przeprowadzania testów na instalacji badawczej i pilotowej. Przedstawiono przeprowadzone na instalacji demonstracyjnej, w warunkach przemysłowych baterii koksowniczej, wyniki prób zaworu oraz całego systemu regulacji ciśnienia. W czasie prowadzenia testów przemysłowych stwierdzono ograniczenie emisji niezorganizowanej na komorach obsługiwanych przez System Regulacji Ciśnienia „ZaReO”.

EN

The aim of the publication is presentation of technical and technological assumptions for fugitive emission reduction from coke oven doors and technological openings of coke oven battery by Raw Gas Pressure Regulation System “ZaReO”. Technical conception and constructional solution of Control-Cut-off Valve, which is the main executive element of Pressure Regulation System, has been presented. A way of tests conducting in research and pilot plant has been described. Realized on demonstration plant in industrial condition, results of valve tests and entire pressure regulation system have been presented. During conducting the industrial tests, reduction of fugitive emission in coke oven chamber operating with Pressure Regulation System “ZaReO” has been stated.